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數(shù)控機(jī)床直線電動(dòng)觚傳動(dòng)
日期：2011年07月15 來(lái)源：沈陽(yáng)機(jī)床 關(guān)鍵字：機(jī)床
1．直線電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)
在常規(guī)的機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，仍一直采用“旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)十滾珠絲杠”的傳動(dòng)體系。隨著近幾年來(lái)超高速加T技術(shù)的發(fā)展，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)已不能滿足高速度和高加速度的要求，It線電動(dòng)機(jī)開始展示出其強(qiáng)大的生命力。
直線電動(dòng)機(jī)是指町以直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，可作為進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在世界上f}}現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)不久之后就}1{現(xiàn)了其雛形，但由于受制造技術(shù)水平和應(yīng)用能力的限制，直未能在制造業(yè)領(lǐng)域作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)杌而使用。特別是大功率電子器件、新型交流變頻調(diào)速技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，為直線電動(dòng)機(jī)在高速數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用提供條件。
世界上第一臺(tái)使用直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)的高速加工中心是德國(guó)Ex．Cell-0公司于1993年生產(chǎn)的，采用了德國(guó)Indrament公司開發(fā)成功的感應(yīng)式直線電動(dòng)機(jī)。同時(shí)，美國(guó)Ingers。lI公司和Ford汽車公司合作，在HVM800型臥式加工中。山采用了美國(guó)An。rad公司生產(chǎn)的永磁式直線電動(dòng)機(jī)。日本的FANUC公司于1994年購(gòu)買了Anorad公司的專利權(quán)，開始在亞洲市場(chǎng)銷售直線電動(dòng)tll。在1996年9月芝加哥國(guó)際制造技術(shù)博覽會(huì)(IMTs'96)上，直線電動(dòng)機(jī)如雨后春筍般展現(xiàn)在人們面前，這預(yù)示著直線電動(dòng)機(jī)開辟的機(jī)床新時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。
2．直線電動(dòng)機(jī)工作原理
直線電動(dòng)機(jī)的工作原理與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相比，并沒有本質(zhì)的區(qū)別，可以將其視為旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)沿圓周方向拉開展平的產(chǎn)物。對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的定子部分，稱為直線電動(dòng)機(jī)的初級(jí)；對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子部分，稱為直線電動(dòng)機(jī)的次級(jí)。當(dāng)多相交變電流通人多相對(duì)稱繞組時(shí)，就會(huì)在直線電動(dòng)機(jī)初級(jí)和次級(jí)之間的氣隙中產(chǎn)生一個(gè)行波磁場(chǎng)，從而使初級(jí)和次級(jí)之間相對(duì)移動(dòng)。當(dāng)然，二者之間也存在一個(gè)垂直力，可以是吸引力，也可以是推斥力。
直線電動(dòng)機(jī)可以分為直流直線電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)直線電動(dòng)機(jī)和交流直線電動(dòng)機(jī)3大類。在機(jī)床上主要使用交流直線電動(dòng)機(jī)。
3.使用直線電動(dòng)機(jī)的高速機(jī)加工系統(tǒng)特點(diǎn)
現(xiàn)在的機(jī)加工對(duì)機(jī)床的加工速度和加工精度提出了越來(lái)越高的要求，傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)十滾珠絲杠”體系已很難適應(yīng)這一趨勢(shì)。使用直線電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，有以下特點(diǎn)：
①電動(dòng)機(jī)、電磁力直接作用于運(yùn)動(dòng)體（工作臺(tái)）上，而不用機(jī)械連接，因此沒有機(jī)械滯后或齒節(jié)周期誤差，精度完全取決于反饋系統(tǒng)的檢測(cè)精度。
②直線電動(dòng)機(jī)上裝配全數(shù)字伺服系統(tǒng)，可以達(dá)到極好的伺服性能。由于電動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)之間無(wú)機(jī)械連接件，工作臺(tái)對(duì)位置指令幾乎是立即反應(yīng)(電氣時(shí)間常數(shù)約為Ims)，從而使得跟隨誤差減至最小而達(dá)到較高的精度。并且，在任何速度下都能實(shí)現(xiàn)非常平穩(wěn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
③直線電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在動(dòng)力傳動(dòng)中由于沒有低效率的中介傳動(dòng)部件而能達(dá)到高教率，可獲礙很好的動(dòng)態(tài)剛度（動(dòng)態(tài)剛度即為在脈沖負(fù)荷作用下，伺服系統(tǒng)保持其位置的能力）。
④直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于無(wú)機(jī)械零件相互接觸，因此無(wú)機(jī)械磨損，也就不需要定期維護(hù)，也不像滾珠絲杠那樣有行程限制，使用多段拼接技術(shù)可以滿足超長(zhǎng)行程機(jī)床的要求。
直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有很多的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于促進(jìn)機(jī)床的高速化有十‘分重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。由于目前尚處于初級(jí)應(yīng)用階段，生產(chǎn)批量不大，因而成本很高。但可以預(yù)見，作為一種嶄新的傳動(dòng)方式，直線電動(dòng)機(jī)必然在機(jī)床T業(yè)巾得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并顯現(xiàn)巨大的生命力。
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